Кафедра алгоритмических языков ВМК МГУ

Список экзаменационных вопросов по курсу «Архитектура ЭВМ и язык ассемблера» для гр.115, 116

Лектор: доц. А.В.Столяров

В каждом билете будет два вопроса: один из частей 1, 4, 5 и второй из частей 2, 3

1. Общие сведения
1. История развития вычислительной техники; четыре поколения ЭВМ
2. Архитектурные принципы фон Неймана
3. Основы построения ЭВМ: процессор, шина, память
4. Внешние устройства и взаимодействие с ними; понятия контроллера и порта ввода-вывода, драйверы устройств
5. Кеширование оперативной памяти
6. Прямой доступ к памяти (DMA) с помощью контроллера DMA и выделенных каналов DMA
7. Прямой доступ к памяти с использованием арбитра шины
8. Представление целых чисел в памяти компьютера; знаковые и беззнаковые числа, перенос в несуществующий разряд, дополнительный код, переполнение
9. Машинные команды и машинный код; цикл выполнения команд; управление и передача управления
10. Понятие ассемблера; язык ассемблера
2. Система команд процессора i386
1. Система регистров процессора i386
2. Команды процессора i386: операнды, типы операндов, разрядность операндов
3. Процессор i386: команда MOV и её пять основных форм в зависимости от типов операндов
4. Прямая и косвенная адресация памяти в процессоре i386; общий вид исполнительного адреса, команда LEA
5. Процессор i386: сложение, вычитание и сравнение целых чисел; влияние этих операций на регистр флагов
6. Процессор i386: операции увеличения и уменьшения на единицу, операция смены знака, влияние этих операций на регистр флагов
7. Процессор i386: умножение целых чисел (знаковых и беззнаковых); влияние операций умножения на регистр флагов
8. Процессор i386: деление целых чисел (знаковых и беззнаковых); исключительные ситуации, связанные с делением
9. Процессор i386: операции знакового и беззнакового расширения разрядности
10. Процессор i386: побитовые логические операции
11. Процессор i386: операции простого и арифметического побитового сдвига
12. Процессор i386: классификация команд передачи управления в зависимости от <<дальности>>
13. Процессор i386: прямая и косвенная адресация в командах передачи управления, использование абсолютной и относительной адресации
14. Процессор i386: команда безусловного перехода и её возможные формы
15. Процессор i386: команды условных переходов в зависимости от значения отдельных флагов
16. Процессор i386: команды условных переходов в зависимости от результата операции над знаковыми числами
17. Процессор i386: команды условных переходов в зависимости от результата операции над беззнаковыми числами
18. Организация ветвления (оператора if-else) с помощью команд условных и
    безусловных переходов
19. Организация циклов с предусловием и постусловием с помощью команд условных и безусловных переходов
20. Процессор i386: команды LOOP и JECXZ, LOOPE/LOOPZ, LOOPNE/LOOPNZ; организация арифметических циклов
21. Процессор i386: организация стека, команды занесения в стек и извлечения из стека (основные и дополнительные); временное хранение информации в стеке
22. Процессор i386: команды вызова (временной передачи управления) и возврата управления; организация подпрограмм
23. Организация стекового фрейма для хранения параметров и локальных переменных подпрограммы
24. Основные конвенции связи с подпрограммами, их достоинства и недостатки
25. Процессор i386: команды семейств STOS, LODS и MOVS, префикс REP
26. Процессор i386: команды семейств SCAS и CMPS, префиксы REPE/REPNE
3. Арифметика чисел с плавающей точкой
1. Представление чисел с плавающей точкой: знак, мантисса, порядок, смещение порядка; области потери значимости, денормализации, переполнения
2. Представление чисел с плавающей точкой: обычный, двойной и расширенный формат; числа с плавающей точкой особого вида
3. Основные регистры арифметического сопроцессора и их организация в виде стека
4. Служебные регистры арифметического сопроцессора и команды для управления
5. Команды обмена данными с арифметическим сопроцессором и для загрузки часто употребляемых констант
6. Арифметический сопроцессор: команды арифметических действий (сложения, вычитания, умножения, деления) и их основные формы
7. Вычисление выражений в польской инверсной записи с использованием команд арифметического сопроцессора в форме без операндов
8. Команды арифметического сопроцессора для работы с целыми числами
9. Команды арифметического сопроцессора для округления, смены знака и взятия модуля числа
10. Команды арифметического сопроцессора для вычисления математических функций
11. Использование команд арифметического сопроцессора для возведения произвольного числа в произвольную степень
12. Сравнение чисел с плавающей точкой средствами сопроцессора и организация условных переходов по результатам такого сравнения
13. Обработка исключительных ситуаций при вычислениях с плавающей точкой
4. Ассемблер NASM и программное окружение
1. Основы синтаксиса ассемблера NASM: строка как синтаксическая единица, поля меток, команд, операндов и комментариев, верхний и нижний регистр букв
2. Ассемблер NASM: допустимые имена меток, локальные метки
3. Метки с именами, совпадающими с ключевыми словами ассемблера
4. Псевдокоманды ассемблера NASM для резервирования памяти, определения данных, ассоциации метки с явно заданным числом; директива TIMES
5. Правила записи констант в ассемблере NASM
6. Ассемблер NASM: вычисление выражений во время ассемблирования; критические выражения
7. Раздельная трансляция и её поддержка в ассемблере NASM; директивы GLOBAL и EXTERN
8. Понятие объектного кода и библиотеки; алгоритм работы редактора связей
9. Макропроцессор; понятия макроса, макроопределения, макровызова и макроподстановки
10. Макропроцессор ассемблера NASM: основные возможности; директивы %include, %define, определение макросимволов в командной строке ассемблера
11. Однострочные макросы ассемблера NASM, <<ленивые>> макросы, макропеременные
12. Директивы условной компиляции ассемблера NASM
13. Макроповторения в ассемблере NASM
14. Многострочные макросы в ассемблере NASM
15. Локальные метки для многострочных макросов
16. Многострочные макросы с переменным числом параметров; макродиректива %rotate
17. Макродирективы ассемблера NASM для работы со строками
18. Возможности командной строки ассемблера NASM
5. Выполнение программы под управлением операционной системы
1. Понятие одновременности выполнения программ и мультизадачный режим работы
2. Основные виды мультизадачности
3. Требования к аппаратуре, налагаемые мультизадачным режимом работы
4. Понятие виртуальной памяти и MMU; простейшая модель виртуальной памяти
5. Сегментная модель виртуальной памяти
6. Страничная модель виртуальной памяти
7. Организация памяти работающей программы; основные секции, их назначение и особенности
8. Ядро операционной системы и процессы
9. Прерывания, исключения и системные вызовы
10. Конвенция системных вызовов в ОС Linux/i386 и ОС FreeBSD/i386; примеры системных вызовов
11. Точка входа в программу и обработка параметров командной строки в ОС Linux/i386 и ОС FreeBSD/i386